第1章 绪论 1
1.1 数字通信系统与编码理论 1
1.1.1 数字通信系统模型 1
1.1.2 经典纠错码理论的发展 2
1.1.3 现代纠错码理论的发展 3
1.2 随机性与译码性能的关系 5
1.3 重复累积码的研究现状 6
1.4 本书的主要内容 10
第2章 RA码的编译码算法 12
2.1 规则RA码 12
2.1.1 规则RA码编码器 12
2.1.2 Tanner图 12
2.1.3 规则RA码的Tanner图表示 14
2.1.4 规则RA码的译码算法 16
2.2 IRA码 17
2.2.1 IRA码的结构 17
2.2.2 IRA码BP译码算法 20
2.3 仿真研究 23
2.3.1 信道模型 23
2.3.2 RA码的Monte Carlo仿真模型 25
2.3.3 规则RA码在通信信道下的仿真研究 26
2.3.4 IRA码在通信信道下的性能仿真 28
2.4 RA码的编译码算法复杂度分析 30
2.4.1 规则RA码的编译码复杂度 30
2.4.2 IRA码的编译码复杂度 31
2.4.3 RA码性能分析 31
2.5 结论 31
第3章 RA码的简化译码算法 32
3.1 引言 32
3.2 RA码最小和译码算法 32
3.2.1 最小和算法的提出 32
3.2.2 规则RA码最小和算法 34
3.2.3 IRA码最小和算法 34
3.3 规则RA码最小和算法的改进算法 35
3.3.1 规则RA码归一化算法 36
3.3.2 规则RA码偏移算法 36
3.3.3 Monte Carlo方法 38
3.4 IRA码最小和算法的改进算法 40
3.4.1 IRA码归一化算法 40
3.4.2 IRA码偏移算法 41
3.5 折线近似译码算法 41
3.5.1 折线算法 41
3.5.2 折线近似译码算法 42
3.6 仿真研究 44
3.6.1 最小和算法及其改进算法的仿真研究 44
3.6.2 折线法的仿真研究 46
3.7 各种算法复杂度比较 48
3.7.1 规则RA码译码复杂度比较 48
3.7.2 IRA码译码复杂度比较 49
3.8 结论 49
第4章 RA码的优化设计与性能分析 51
4.1 RA码的密度进化 51
4.1.1 DE的基本概念 51
4.1.2 IRA码的密度进化及稳定性 56
4.1.3 规则RA码的密度进化 60
4.2 RA码在二进制删除信道下的优化设计与性能分析 61
4.2.1 IRA码在二进制删除信道下的密度进化 61
4.2.2 接近信道容量的IRA码的参数设计 62
4.2.3 规则RA码在BEC下的性能分析 64
4.2.4 计算结果 64
4.3 RA码在AWGN信道下的性能分析与设计 65
4.3.1 高斯估计简介 65
4.3.2 一致高斯分布 65
4.3.3 IRA码在AWGN信道下性能分析与设计 66
4.3.4 规则RA码在AWGN信道下的性能分析 70
4.3.5 计算结果 72
4.4 结论 73
第5章 RA码在混合信道下的性能分析 74
5.1 混合信道 74
5.1.1 混合信道模型 74
5.1.2 混合信道的信道容量 75
5.2 IRA码在混合信道上的高斯估计 76
5.2.1 IRA码在混合信道下的删除概率 76
5.2.2 IRA码在混合信道下的性能估计 77
5.2.3 IRA码在混合信道下的优化设计 79
5.3 规则RA码在混合信道下的高斯估计 80
5.3.1 规则RA码在混合信道下的删除概率 80
5.3.2 规则RA码在混合信道下的性能估计 80
5.4 阈值的计算 81
5.5 仿真研究 82
5.5.1 IRA码的性能预测 82
5.5.2 规则RA码的性能预测 83
5.5.3 IRA码的优化设计 84
5.6 结论 86
第6章 比特交织IRA码调制 87
6.1 引言 87
6.2 比特交织编码调制系统 88
6.2.1 系统模型 88
6.2.2 BICM的信道容量 90
6.3 BIRACM系统模型 91
6.4 BIRACM的实现 93
6.4.1 BIRACM发射机的实现 93
6.4.2 BIRACM接收机的实现 93
6.5 BIRACM的优化设计 94
6.5.1 信道调节器 94
6.5.2 BIRACM的密度进化 96
6.5.3 BIRACM的高斯估计 97
6.6 仿真研究 99
6.7 结论 101
第7章 IRA码在远程光纤通信系统中的应用 102
7.1 引言 102
7.2 光纤信道模型 103
7.2.1 光放大器中放大的自发辐射噪声 104
7.2.2 x2律信道模型 105
7.2.3 不对称高斯信道模型 107
7.2.4 对称高斯信道模型 107
7.2.5 三种信道模型比较 107
7.3 IRA码在光纤信道下的译码算法 108
7.3.1 接收机初始值的对数似然比 108
7.3.2 IRA码在光纤信道下的译码算法 109
7.4 仿真研究 110
7.5 结论 113
第8章 适用于ARQ系统的码率兼容IRA码 114
8.1 ARQ技术 114
8.2 混合ARQ/FEC技术 115
8.3 吞吐率分析 117
8.4 码率兼容IRA码 118
8.4.1 删除法 118
8.4.2 扩展法 119
8.4.3 RC-IRA码的构造 123
8.5 仿真研究 124
8.6 结论 126
第9章 交织器的设计 128
9.1 Turbo码的编译码原理 128
9.2 Turbo码交织器的作用 129
9.3 Turbo码的渐近性能 130
9.4 Hamming码自由距离的计算 131
9.4.1 自由距离的定义 131
9.4.2 约束子码 131
9.4.3 约束子码最小距离的计算 132
9.4.4 Hamming码自由距离的计算 133
9.5 遗传交织器的设计 134
9.5.1 遗传算法简介 134
9.5.2 遗传交织器的定义 135
9.5.3 遗传交织器设计的基本步骤 136
9.5.4 仿真结果及分析 137
9.6 混合交织器的设计 139
9.6.1 格终止问题 139
9.6.2 格终止问题对系统的影响 141
9.6.3 Simile-螺旋交织器 142
9.6.4 混合交织器 142
9.6.5 仿真结果及分析 143
9.7 结论 145
参考文献 146
附录 码率为0.5的IRA码在AWGN信道下的仿真程序 153